车开多少时速才是最省油?多快对车是最理想的速度?
经济时速应对应"最佳热效率转速"
问:
汽车多高的时速是经济时速?
经济时速指的是汽车耗油量相对低、同时能满足通勤效率的速度标准,想要找到自己所使用车辆的经济时速,答案需要综合"热效率"在转速这个概念里找寻。发动机的热效率概念很简单,简而言之可理解为损耗比例或有效利用的比例;内燃机以依靠燃烧燃油产生的热能转化为机械能(动力),可是热能会因为进排气、冷却、机械运行磨损等诸多因素而转化为其他形态的能量,说白了就是变成动力;总量减去损耗的部分则为利用的部分,这一部分占比有多高则热效率有多高。
只有最大幅度的降低热能损耗才能实现最低油耗,所以各大汽车厂商和发动机制造商都在追求高效率内燃机;目前有热效率超40%的奥托循环2.0T,参考广汽钜浪4B20J1,这是台优秀的高性能发动机;其次还有供插电式混动汽车或增程汽车使用的阿特金森1.5L NA,参考比亚迪研发的DM-i架构的发动机,热效率达到了43%。
其次还有达到38%的长城和奇瑞的2.0T奥托循环机头;有丰田的米勒循环(丰田称之为阿特金森)的2.5L NA,或者是马自达的自吸机头效率也不低,只不过这两台发动机的动力都比较差。
那么是不是热效率高就一定能省油呢?
答案是否定的。
公布的数值都是最佳热效率,而实现最佳热效率不仅需要标准的运行温度,同时还要把转速控制在某个节点或转速区间段里;也就是说并不是在所有的转速范围内都能够达到最高热效率,参考下图,这台发动机只有在2000rpm左右能达到37.1%的标准,转速过低或过高都会有所下降。
答案很清晰了,想要找到一个不快也不慢的经济时速,需要找到的就是发动机最大热效率对应的转速;比如40%-2500rpm是最佳热效率的转速,那么这台车的"经济转速"就是「 2500rpm」以内,反之超过该标准就会让油耗明显升高。如果2500转对应的车速是100km/h,则车辆在高速公路驾驶则会很省油;但如果2500rpm对应的车速是80-90km/h的话,最省油的选项就是城市快速路或者国道。
" "是个有意思的概念,如上所述,经济转速和时速假定为40% 2500rpm-100km/h,2000rpm的热效率下降到38%,结果也一定是按照2000转的标准运行更省油;转速指的是发动机曲轴每分钟的转速,汽车使用功能的是四冲程发动机,曲轴转两圈耗油做功一次。那么即便2500rpm-40%的单次做功耗油量略低,可是每分钟做功1250次比2000rpm-1000次的消耗基数更大,所以燃油车一定是转速越低油耗才能越低。
想要节油就不宜走高速公路。
最后再讲一讲DM-i 1.5L NA发动机的特点,这套插电混动系统打造的车都极其省油,而且还是在性能很不错的前提下实现;究其原因就在于"最高热效率转速范围较宽",同时发动机运行转速足够稳定。
该系统能在车辆时速80公里以内不让内燃机参与驱动,启动后只是恒定转速用于发电,而这个转速的落点正在43%的最佳热效率的范围内。
诸如两台、福特、通用等品牌的ECVT PHEV/HEV混动系统,此类系统的内燃机油耗就会略高,原因不仅是排量大却动力弱,而是内燃机要全程参与驱动;概念是从起步开始就要作为主要动力单元驱动汽车行驶,可是ECVT架构是没有给内燃机准备变速器的(如AT/DCT/CVT等),加速或提高车速巡航驾驶都需要提升转速,转速则很难控制在最佳热效率的范围内。
所以内燃机想要省油就要控制转速,如果汽车厂商没有这个技术水平的话,用户就只有自己去找对应的转速再确定车速了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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